柔性自动化系统和生产线在汽车行业中的作用,主要体现在生产库存的降低和对需求计划响应时间的缩短。
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上海大众汽车有限公司发动机厂高级经理 张书桥先生
柔性自动化系统和生产线可以降低生产库存,如果单从提高生产效率的角度来评价,单品种大规模的自动化生产系统无疑效率是最高的。现实的市场需求面临的是用户求新求变的需求,同时企业为了提高产品竞争力也主动地快速推出更多的汽车产品吸引用户。既要保持生产效率不断提升,同时又要满足多品种小批量甚至是定制状态下的生产计划,于是在汽车制造业广泛开始规划和使用柔性自动化生产系统。对汽车制造过程来说,从接收供应商提供材料开始至整车交付用户前,中间零件、部件、总成和整车都属于库存。较高的库存会占用企业资金,也会掩盖企业管理中的潜在问题,也有可能制造出很多新问题。汽车行业评价一家企业的生产精益程度,其中一项重要指标就是库存量。所以,当代汽车企业同时要满足市场多品种小批量生产的市场需求,又要不断追求更低的库存以降低生产成本,柔性自动化系统和生产线就成为汽车企业普遍采用的解决之道。
柔性自动化系统和生产线可缩短需求计划的响应时间。柔性自动化系统和生产线是相对刚性自动化系统和生产线的一种说法。刚性自动化系统和生产线只能生产一种固定的产品或零件。柔性自动化系统和生产线能同时生产多种产品或零件。柔性系统和生产线更重要的一个特点是多种产品或零件之间能在较短的时间内完成换型生产。对柔性零件生产线来说,一般允许的换型时间小于10min/次;对柔性装配生产线来说,一般不允许有换型时间,即能满足ABCABC般的排序生产。如果换型时间趋于零,企业响应需求计划的时间周期等于仅仅与制造工艺过程相关的时间周期,同时能做到库存数量最低。
从规模生产角度分析,汽车行业是典型的规模化生产模式,一般整车企业的经济生产规模都在30万辆以上。无论从经济性还是可靠性角度分析,大规模生产必然会选择自动化生产系统。
从市场竞争角度分析,多品种小批量、短寿命、周期是当今成熟汽车市场的需求特点。为满足成熟汽车市场多品种、小批量的需求,自动化生产线系统发展为柔性自动化生产系统。
从质量控制和成本控制分析,在制造过程的失效风险分析中,人的行为可靠性被评价值是较低的。对比汽车行业中扭矩、焊接、尺寸等质量要素的人工控制方法,汽车行业更倾向于使用自动设备控制的方法。汽车行业的柔性自动化系统和生产线不是简单的自动化过程的替代,而是凝结了该行业各种防错技术和经验的一种系统工程解决方案。
柔性自动化系统及生产线正在向智能制造系统发展。当前整个制造业在向智能制造发展趋势和要求环境下,已经在汽车行业成熟应用的柔性自动化系统及生产线也在向智能制造方向发展。智能制造方向发展的特点之一是网络化,要求柔性自动化系统和生产线在智能制造发展方向下成为整个MES生产系统的一部分,要求自动化系统和生产线不仅仅完成既定工艺过程的内容,还能自动接受动态计划的变更需求,同时也能自动输出执行状态,成为整个生产系统大数据管理的一个重要节点。智能化发展的趋势,要求柔性自动化系统和生产线的软硬件接口和通信协议更加开放和标准化。
智能制造方向发展的特点之二是大数据化。在当今的移动互联网社会中,数据资源已经成为一种新的生产资源,基于数据资源深度挖掘的大数据理论已经成为一种有效地提高全社会生产效率的新工具。汽车行业在自动化生产发展阶段已经有数据资源的科学应用,譬如自动SPC统计等,但这些数据资源的应用往往不是一个自动闭环系统,更多的意义是一种质量追溯系统。在智能制造发展趋势下,自动化系统的数据采集将更广泛,不局限于与产品质量要素直接相关的数据,更包括与过程要素相关的一些间接数据,如温度、振动、变形量等。同时,在网络化条件下,自动化系统的数据成为企业甚至行业大数据管理的一部分,简单地说,自动化系统和生产线将从以前封闭的单一系统发展为整个智能制造物联网的一个重要组成部分。
但是,也必须注意的是汽车行业的柔性自动化系统和生产线向智能制造的发展转变,各大汽车企业都处在发展摸索阶段,目前在汽车制造业尤其是整车行业还没有成熟的发展模式。
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